La Densidad Mitocondrial y la Capacidad Oxidativa de esas Mitocondrias

Los dos pasos que posiblemente limiten mas el uso (oxidacion) de grasa son el 1 y el 5, junto con la densidad mitocondrial y la capacidad oxidativa de esas mitocondrias.

La intensidad del ejercicio es el factor fundamental en la elección de grasas o H de C como sustrajo durante el ejercicio. A intensidades de 25% del VO2 max, casi toda la energía proviene de la grasa (sobre todo de los FA del plasma). Al 65% de la energía, pero a estas intensidades son los depósitos intramusculares (de IMTG y glucógeno) los más importantes, aunque los FA del plasma siguen aportando energía.

A intensidades mayores de ejercicio (i.e 85% VO2max), la contribución de las grasas en proporción a los H de C es mucho menor. Aunque algo todavía se utiliza (ver gráfica de Romijn).

El hecho de que a intensidades altas de ejercicio, aunque haya presencia alta de FA (aporte suficiente) no se utilicen. Hacen pensar en factores inhibitorios, como que la glucolisis inhibe el transporte del FA a la mitocondria.

Además a esas intensidades se reclutan más fibras FT, menos oxidativas y más glucolíticas, además pueden haber un competición entre los AcetilCoA derivados del Piruvato con los derivados de FA, para entrar en el TCA-cycle.

El uso de grasa puede aumentar marcadamente cuando los depósitos de glucógeno se han vaciado. Pero la intensidad alta no se puede realizar y se tienen que bajar la intensidad, ya que la velocidad de producción de ATP con la grasa es mucho menor.

Dieta
Suplementación de grasa

Tal como se mencionó en el apartado relativo a los Hidratos de Carbono, cambios en la dieta pueden inducir cambios en la elección de la fuente energética.

Así por ejemplo, cuando se consume una dieta muy rica en grasas y baja en hidratos de carbono, el

Cociente Respiratorio en reposos es muy bajo y permanece bajo durante el ejercicio.

Indicando un mayor uso de grasa como fuente energética de un ahorro de glucógeno.

Aunque el aumento de grasa en la dieta el riesgo de aumentar el comportamiento graso y el peso corporal.

Triglicéridos de cadena larga y ejercicio.

La ingestión aumentada de Triglicéridos de cadena larga (LCTG), durante ejercicio, no parece recomendable por las siguientes razones; enlentecen el vaciado gástrico, pasan muy lentamente a la circulación (3-5 horas), entran en la sangre en forma de quilomicrones que no parece que sirvan como fuente energética inmediata, pero que podrían servir para rellenar los depósitos de IMTG después del ejercicio.

Triglicéridos de cadena media y ejercicio.

Al contrario que los LCTF los TG de cadena corta y media (MCTG) es absorbido por el intestino y no son transportados como quilomocrones sino que entran directamente a la sangre a través de la vena aorta. Por lo que entra en la sangre muy rápidamente.

Por ello, se ha sugerido que los MCTG puedan ser una fuente exógena de energía importante y rápida durante el ejercicio, junto con los CH, que podrían aumentar el rendimiento físico al aumentar el nivel del FA en plasma ahorrando glucógeno (Ya que se cree que un aumento en la posibilidad de FA plasmáticos reducirá la glicogenolisis y retrasará la fatiga. (Vukovich MD, Costill DL, Hickey MS, Trappe SW, Cole KJ and fink WJ. Effects of fat emulsion infusion and fat feeding on muscle glycogen utilization during cycle exercise. J Appl Physiol, 75: (1513-1518, 1993).

Sin embargo, la cantidad máxima que se puede ingerir de MCTG, sin tener transtornos gastrointestinales es relativamente pequeña (unos 30gr – 10g/h), lo cual limita la posible contribución al gasto energético total de los MCTG, a valores entre un 3 y un 8% (Según autores).

Así pues, MCTG se vacían del estómago, se absorben rápidamente, su oxidación es rápida y se ve potenciada por la co-ingestión de CH, pero la contribución de cantidades cercanas a 30 g contribuyen sólo en un 3-8% ala metabolismo energético.

La ingestión de cantidades mayores de MCTG durante el ejercicio, puede producir trastornos gastrointestinales. Por todo ello no parece que tengan el efecto positivo en el rendimiento que postulan algunas compañías farmacéuticas-nutricionistas.

Dietas muy altas en grasa

Varios estudios han demostrado que el consumo de una dieta muy alta en grasa, durante un largo período de tiempo reduce el uso de Carbohidratos como fuente energética, aumentando la contribución de la grasa.

Esto ocurre sin una disminución del rendimiento físico en ejercicio de moderada o baja intensidad, apreciándose incluso un ahorro de glucógeno, siempre que el ejercicio sea de baja o moderada intensidad.

Estos datos indican que hay en el músculo una adaptación en respuesta a un consumo de una dieta muy alta en grasa. Esta adaptación parece ser una mejora en la capacidad de utilizar la grasa durante ejercicios prolongados de baja o moderada intensidad.

Pero suelen producir una disminución en los depósitos de glucógeno muscular lo cual puede ser la causa de un menor rendimiento.

Cuando estas dietas se utilizan durante un período muy prolongado de tiempo, si bien podrían una adaptación mayor al uso de grasa, pueden producir bajadas en el sistema inmune, alteraciones negativas en el perfil lipídico (factores de riesgo cardiovascular) y en resistencia a la insulina en hígado, aumento de panículo adiposos de Van Zyl y col.eur J. Physiol., 1998, se observa la posibilidad una periodización nutricional consistente en: Dieta rica en CH durante la mayoría del año, pero 2 semanas antes de la ultra-competición dieta muy alta en Grasa durante 7-10 días, seguida de 2-3 días de dieta de recarga de CH.

Con esta manipulación, asociada a la gesta de CH+MCTG durante las competiciones de larga duración.

Entrenamiento

Desde hace muchos años se conoce que después de períodos largos de entrenamiento físico, aumenta la utilización de la grasa como fuente energética.

Los estudios clásicos mostraban la diferencia entre los RQ de personas entrenadas y no entrenadas así como la disminución en los valores de este parámetro después de períodos de entrenamiento, indicado un cambio en la elección del substrato energético, con una mayor utilización de las grasas.

Este cambio del substrato, es importante por dos aspectos: Primero, al ser la grasa la reserva de energía más grande que –en condiciones normales- se tiene en el organismo, es muy “lógico” por parte de nuestro cuerpo intentar utilizar más, pues además es el substrato que más fácilmente se almacena en nuestro cuerpo.

Segundo, la utilización de glucógeno está limitada, pues los depósitos se vacían relativamente pronto y tardan 24-48 horas en rellenarse. Teniendo en cuenta que el punto de agotamiento está relacionado con el vaciamiento de estos depósitos, será de mucha importancia el hecho de que se usen otras fuentes energéticas lo más posible.

Entre las muchas adaptaciones que se producen en el organismo de una persona que realiza entrenamiento físico de resistencia:

Dos son fundamentales para que se produzcan la mayor utilización de grasa que se comentó con anterioridad, estas son:

• Aumento en el número de mitocondrias en la célula muscular, con el consiguiente aumento en la concentración de enzimas oxidativas y en la capacidad metabólica oxidativa del músculo.Este aumento permite al músculo adaptarse más y mejor a una mayor demanda energética, no sólo por poder oxidar más grasa sino también por tener aumentado el potencial de transporte de FFA de fuera a adentro de la mitocondria a través del sistema de la Carnitina-Parmitil-Transferina situado en la pared mitocondrial.
• aumento en la capilarización del músculo, pues al ser mayor la superficie de contacto entre el lecho capilar y la célula muscular, será mayor la posibilidad de paso de substratos energéticos (oxígeno y FFA). Al ser mayor el lecho capilar también aumentará el tiempo de paso de la sangre a través de los capilares del músculo, con lo que aumenta el tiempo en que los FFA y el Oxígeno están en contacto con la membrana capilar y pueden pasar al músculo.

Además contribuyen: Aumento en la oxidación de IMTG, aumento en la entrada FA y cambios en la movilización de FA desde el tejido adiposo.

El aumento en la concentración mitocondrial que se produce en el músculo:

Debida al entrenamiento de resistencia, conlleva, tal como se mencionó con anterioridad, una mayor capacidad para oxidar no solo FA sino también carbohidratos (A partir del Piruvato), por lo que surge la duda de ¿Por qué se oxida relativamente más grasa que carbohidratos en el músculo de una persona entrenada que de un sedentario?.

La respuesta es que la oxidación de los FFA inhibe, al menos parcialmente, la capacitación de glucosa por el músculo, la glucogenolosis y la oxidación de Piruvato.

Este efecto inhibitorio ya fue descrito en el músculo cardíaco en 1963 por investigadores dirigidos por Newsholme y confirmado en el músculo esquelético por Rennie y Holloszy en 1977.

En las estancias en altitud, debido al hecho de que la hipoxia aumenta las concentraciones plasmáticas de catecolaminas, se observan un aumento en la lipolisis del tejido adiposo y una mayor concentración (y utilización) de FFA en la sangre de los deportistas.

Tal como se verá con más detalle en el Módulo dedicado al Entrenamiento en Altitud.

Es importante destacar que estudios recientes (ver revisión de Jekendrup y col. 1998), indican que después de un período de entrenamiento, aumentan los IMYG y su utilización (su oxidación) durante el ejercicio.

La producción de Cuerpos durante el ejercicio ya fue observada por Fisiólogos del ejercicio hace muchos años, sobre todo en personas sedentarias y en el que tenían una dieta rica en Grasa y pobre en Hidratos de Carbono.

Por lo que se relacionó su producción y su aclaramiento no sólo con la dieta, el ayuno y la descompensación diabética, sino también con el nivel de entrenamiento.

Cuerpos Cetónicos

En el año 1969, Johnson y sus colaboradores demostraron claramente, que en los deportistas entrenados, no aumentaba la concentración de Cuerpos Cetónicos en su sangre cuando realizaban un ejercicio de larga duración. Mientras que en personas sedentarias que realizaban el mismo ejercicio, sus concentraciones en sangre de Cuerpos Cetónicos aumentaban en un 50%.

Esto se interpretó como señal de que en los deportistas entrenados, había una mayor limpieza de Cuerpos Cetónicos aumentaban en un 50%. Esto se interpretó como señal de que en los deportistas entrenados, había una mayor limpieza de Cuerpos Cetónicos que en personas sedentarias.

Posteriormente se ha comprobado que el músculo entrenado tiene aumentada la capacidad de oxidar Cuerpos Cetónicos. Por lo que podemos concluir que el entrenamiento induce también unas adaptaciones que permite al músculo utilizar más Cuerpos Cetónicos durante el ejercicio.

Así pues con el entrenamiento de resistencia se producen una serie de adaptaciones (fundamentalmente el aumento en la concentración de Mitocondrias y enzimas oxidativas y el aumento en densidad capilar en el músculo) que contribuye a un mayor y mejor uso de grasa como fuente energética durante el ejercicio. Lo cual reducirá el uso de Glucógeno y aumentará la resistencia física.

Jeukendrup A.E., Saris W.H.M. and A.J.M. Wagenmakers. Fat metabolism during exercise: A review –Part II: Regulation of metabolism and the effects of training. Int J. Sports Med., Vol. 19, pp. 293-302-1998. Jeukendrup A.E., Saris WHM and AJM. Wagenmakers. Fat metabolism during exercise: A review-Part III: Effects of nutritional interventions. Int J. Sports Med, Vol. 19, pp 371-379, 1998.

Adaptación y revisión:
Gloria Inés García M. M.D
Miguel Alexander Niño R. MD